Question

氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下所示：

請回答下列問題：
（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2Cl^--2e^-═Cl₂↑

，與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液的pH

升高

（填“不變”、“升高”或“降低”）．
（2）粗鹽中含Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)．精制過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓

．
（3）為有效除去Ca²⁺、Mg²⁺和S

O

2- 4

，加入試劑的合理順序是

bc

（填序號）．
a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加鋇試劑
b．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na₂CO₃，
C．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na₂CO₃
（4）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過

蒸發(fā)

、冷卻、

過濾

（填操作名稱）除去NaCl．
（5）采用隔膜法電解食鹽水時，電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl₂與NaOH反應(yīng)；采用無隔膜法電解食鹽水時，Cl₂與NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H₂，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為

NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑

．

Answer 1

分析：（1）電解氯化鈉溶液時，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極附近生成氫氧化鈉；
（2）用可溶性的碳酸鈉除去鈣離子，用NaOH除去鎂離子；
（3）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，應(yīng)注意碳酸鈉在鋇試劑之后．
（4）根據(jù)氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的特征進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式．

解答：解：（1）電解食鹽水，與正極相連為陽極，生成氯氣，該電極反應(yīng)為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，與電源負(fù)極相連為陰極，生成氫氣和NaOH，生成堿，所以pH升高，
故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；升高；
（2）Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)與碳酸鈉、NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，離子反應(yīng)分別為Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓，
故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓；
（3）有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，應(yīng)注意碳酸鈉在鋇試劑之后，是為除去過量的鋇離子，顯然選項bc符合，故答案為：bc；
（4）因為氯化鈉的溶解度隨著溫度變化不大，所以可以采用蒸發(fā)溶劑結(jié)晶的方法，然后過濾制得晶體，從而除去氫氧化鈉中的氯化鈉，故答案為：蒸發(fā)；過濾；
（5）若氯氣和氫氧化鈉充分接觸，產(chǎn)物僅是次氯酸鈉和氫氣，則發(fā)生的反應(yīng)為 NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑，故答案為：NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑．

點(diǎn)評：本題考查粗鹽提純及電解原理，明確發(fā)生的離子反應(yīng)及電解反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，注意除雜不能引入新的雜質(zhì)及試劑的添加順序，題目難度中等．